研究构建的物理建模能力框架由“非认知因素”“基础能力因素”和“专项能力因素”三个能力类属及11个要素指标构成。“非认知因素”包括“成就动机”“专业兴趣”和“性格特征”三个要素指标；“基础能力因素”包括“分析力”“迁移应用”“自我发展”和“交流与合作”四个要素指标；“专项能力因素”包括“专业知识”“专项经验”“模型思维”和“元建模知识”四个要素指标，这11个能力指标是构成个体物理建模能力最根本和最关键的要素。

我们采用建构主义扎根理论研究范式，在遵守四点扎根理论研究原则的基础上，通过深度访谈，获取了35位物理或科学建模能力表现突出的专家的建模经历和建模过程的身心特征的原始资料，将这些原始资料转录为三十余万字的访谈文本，以这些访谈文本和院士自传文本为原始数据进行三级编码。

首先通过初始编码进行概念汇总，采取“逐行编码”策略，对转录的访谈文本每一行数据进行命名，仔细阅读并研究访谈原始资料的每个数据片段（词、句子、段落等）。研究秉承对数据保持开放的“共鸣”原则，共寻找到能体现个体物理建模能力的3663条数据片段。第二步，进入“精准选择”的聚焦编码阶段，对已有的初级代码进行判断，有些代码或概念在原始数据中反复出现，形成一定的规模。这些代码往往是最重要的、最能敏锐和充分地分析数据的概念，我们将其纳入聚焦编码的范畴。通过不断地进行数据间的比较，把3663个初级代码聚焦为11个上位的代码，它们分别是：成就动机、专业兴趣、性格特征、分析力、迁移应用、自我发展、交流与合作、专业知识、专项经验、模型思维、元建模知识。第三步，通过轴心编码实现对物理建模能力构成要素的类属的具体化，从11个聚焦代码中提取出“非认知因素”“基础能力因素”和“专项能力因素”三个能力类属，并围绕三个类属建立关系网络，将零散的、不同等级和类型的代码组合为具有统领性的、能够将代码意义全部囊括其中的连贯统一体。第四步，逐一剖析11个要素指标。剖析要素指标的过程实则是描述和解释物理建模能力构成要素框架的过程，它的质量关系到扎根理论研究所构建的实质理论的可靠性。(www.daowen.com)

物理建模能力的三个能力类属间存在相互影响、相互制约、相互促进、相互提升的关系。其中，“非认知因素”是物理建模能力发展的原动力和惯性。它既是启动物理建模实践的内在动力，又是维持这一实践活动的稳定的个性心理特征。“基础能力因素”是个体从事多种科学实践活动的基础能力。“专项能力因素”是指向物理建模实践活动的特殊能力。

在构建了物理建模能力构成要素框架之后，我们又利用科学知识图谱中高频、强中心性和高突现关键词的分析，再结合高频关键词的因子分析对框架实施检验，从而证实了物理建模能力构成要素框架具有较高的信度。